一種金屬管筒腐蝕檢測方法
2023-10-04 19:40:44 2
專利名稱：一種金屬管筒腐蝕檢測方法
技術領域：
本發明適用於石油井油管、套管和金屬輸油管線的腐蝕檢測技術領域，具體涉及一種金屬管筒腐蝕檢測方法。
背景技術：
油井油管、套管、輸油管線長期埋置於地下，使用日久會發生腐蝕，造成管壁變薄和破損，影響其正常使用，甚至造成嚴重事故。由於使用環境的限制，對套管和輸油管線的檢測只能在管筒內部進行，可採用井徑儀、磁壁厚測井儀和電磁探傷測井儀測量金屬管筒內徑、壁厚的變化來對管道腐蝕情況進行評估。井徑儀探測精度高，易於三維成像，但只能測量金屬管筒內壁的變化；磁壁厚測井儀能夠測量金屬管筒厚度的變化，且能探測套管內、 外壁的腐蝕情況，但測量精度低，分辨力較差，只適用於腐蝕嚴重的套管；電磁探傷測井儀存在多解性，測井解釋比較困難，需要與其它儀器的曲線對比才能對腐蝕情況進行正確評估。
發明內容
為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種金屬管筒腐蝕檢測方法，通過向一段套管中注入一已知電流，測量電流流經的一段長度套管上的電壓降，根據已知的套管電導率計算套管的電流密度，反映套管截面積和厚度的變化，檢測套管的腐蝕情況；本發明能夠測量金屬管筒的截面積和壁厚，評價金屬管筒內、外壁腐蝕情況，受金屬管筒周圍介質影響小，易於成像，解釋方法簡單。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是一種金屬管筒腐蝕檢測方法，包括以下步驟第一步，在被測金屬管筒內部沿其長度方向依次設置與其內壁接觸的第一電極A、 第三電極C、第四電極D和第二電極B ；第二步，在被測金屬管筒內部通過第一電極A和第二電極B向管筒注入激勵電流 I ；第三步，測量第三電極C和第四電極D之間的電勢差V ；第四步，根據下面公式計算出所要測量的第三電極C和第四電極D之間金屬管筒的電流密度S
權利要求
1.一種金屬管筒腐蝕檢測方法，包括以下步驟第一步，在被測金屬管筒內部沿其長度方向依次設置與其內壁接觸的第一電極(A)、第三電極(C)、第四電極⑶和第二電極⑶；第二步，在被測金屬管筒內部通過第一電極(A)和第二電極(B)向管筒注入激勵電流I ；第三步，測量第三電極(C)和第四電極⑶之間的電勢差V ；第四步，根據下面公式計算出所要測量的第三電極(C)和第四電極(D)之間金屬管筒的電流密度SC Vδ = —Γ' PL第五步，根據下面公式計算金屬管筒截面積S S = L = Blk第六步，當管筒厚度λ遠小於管筒半徑r時，根據下面公式計算管筒的平均厚度入 A =丄Iw根據λ的值即可判定金屬管筒是否被腐蝕，以上各個公式中，P為金屬管筒的電阻率，L為第三電極(C)和第四電極⑶的間距。
2.根據權利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特徵在於，第一電極(A)和第三電極(C)之間的距離為被測金屬管筒直徑的2倍以上，第二電極(B)和第四電極(D)之間的距離為被測金屬管筒直徑的2倍以上，第一電極(A)和第三電極(C)之間的距離等於第二電極⑶和第四電極⑶之間的距離。
3.根據權利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特徵在於，第一電極(A)、第二電極(B)、三電極(C)和第四電極(D)都為在被測金屬管筒截面上對稱分布的多電極結構。
4.根據權利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特徵在於，第一電極(A)和第二電極(B)都為在被測金屬管筒截面上對稱分布的雙電極。
5.根據權利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特徵在於，第三電極(C)和第四電極(D)都為在被測金屬管筒截面上對稱分布的四電極。
6.根據權利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特徵在於，所述第四電極(D) 的數量為一個以上。
7.根據權利要求1或6所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特徵在於，第三電極(C) 和第四電極(D)間距在5cm 20cm之間。
8.根據權利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特徵在於，第二步中注入的激勵電流I為頻率範圍在1 IOHz的交流信號。
9.根據權利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特徵在於，第二步中注入的激勵電流I為頻率範圍在1 IOHz的正弦交流信號。
10.根據權利要求1所述的一種金屬管筒腐蝕檢測方法，其特徵在於，所述第三步中第三電極(C)和第四電極(D)之間的電勢差V的測量是這樣實現的將直接測量的電勢差V通過低頻超低噪聲放大器放大後輸入M位高精度A/D轉換器，然後進行高速同步數據採集， 最終通過數字相敏檢波得到高精度的電勢差V的值。
全文摘要
一種金屬管筒腐蝕檢測方法，首先在被測金屬管筒內部沿其長度方向依次設置與其內壁接觸的第一電極、第三電極、第四電極和第二電極，在被測金屬管筒內部通過第一電極和第二電極向管筒注入激勵電流I；然後測量第三電極和第四電極之間的電勢差V；根據公式計算出所要測量的第三電極和第四電極之間金屬管筒的電流密度δ，根據公式計算金屬管筒截面積S，當管筒厚度λ遠小於管筒半徑r時，根據公式計算管筒的平均厚度λ，即可獲取管筒腐蝕狀況，以上各個公式中，ρ為金屬管筒的電阻率，L為第三電極和第四電極的間距；本發明能測量金屬管筒的截面積和壁厚，評價金屬管筒內外壁腐蝕情況，受金屬管筒周圍介質影響小，易於成像，解釋方法簡單。
文檔編號G01N27/00GK102279207SQ20111017071
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者嚴正國, 吳銀川, 張家田, 蘇娟 申請人:西安石油大學